Pemilihan_bahan_dan_proses_velg_city_car.docx

PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES PEMBUATAN VELG MOBIL CITY CAR MATA KULIAH PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES

Disusun Oleh : Aldi Ruvian

(I0412006)

Cahyo Fajar Budi A. (I0412014) Kholifatul B.

(I0412029)

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015

A. LATAR BELAKANG Velg atau rim adalah lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam dari ban sudah terpasang pada kendaraan seperti mobil. Sebagai contoh, pada roda sepeda di tepi lingkaran yang besar menempel pada ujung luar dari jarijari roda yang memegang ban dan tabung. Diameter (efektif) merupakan jarak antara bekel (untuk ban), yang diukur pada bidang rim dan melalui sumbu pusat yang sedang atau akan dipasang, atau yang merupakan bagian integral dengan tepi. Sedangkan lebar (efektif) adalah pemisahan jarak antara tepi flensa. Ada berbagai rim (velg), serta jumlah komponen rim. Kendaraan umum modern dan ban tubeless biasanya menggunakan one-piece rims dengan keamanan pada rim. Sedangkan kendaraan berat dan beberapa truk mungkin memiliki multi-piece dilepas dan tepi terdiri dari basis yang mount ke roda. Komponen-komponen ini dilepas dari satu sisi untuk pemasangan ban, sementara sisi berlawanan yang melekat pada basis tetap mengarah. Karena rim adalah tempat ban berada di kemudi dan pinggiran ban mendukung bentuk, dimensi dari pinggiran adalah faktor dalam penanganan karakteristik dari sebuah mobil. Rim yang terlalu luas dalam kaitannya dengan lebar ban untuk mobil tertentu dapat menghasilkan lebih banyak getaran dan kurang nyaman karena dinding samping ban tidak cukup kelengkungannya yang fleksibel apabila mengemudi dengan benar di atas permukaan kasar. Rim besar akan menyebabkan ban untuk menggesek ketika berputar. City car atau bisa disebut mobil yang digunakan untuk daerah perkotaan memiliki area yang relatif standar. Berbeda dengan mobil yang digunakan untuk off road yang memiliki area sangat ekstrim karena kontur jalannya yang memiliki banyak variasi dan rintangan yang tidak dialami oleh city car. Hal tersebut dapat dijadikan pertimbangan dalam proses pembuatan velg mobil karena kontur jalan yang berbeda tentu saja tipe velg juga berbeda.

B. PEMILIHAN BAHAN / MATERIAL 1. Menentukan sifat material yang harus dimiliki no

1

Property

3

4

kekuatan

0

2

kekakuan

1

3

Density

4

Fatigue

5

Harga

1

0

0

1

9

10

Weighting

decision

Factor 0.1

2

2

0.2

3

1

0.1

3

0.3

2

0.2

10

1

0

0

0

1

positive

1

1

1

0

1

5

7

1 1

(3) (4) (3) (5) (4)(5)

1

6

0

0

8

4

5

(1) (2) (1) (3) (1) (4) (1) (5) (2)(3) (2)(4) (2)(5)

1

NO

2

Maksud dari tabel diatas adalah velg mobil untuk city car harus memiliki kekuatan yang cukup tinggi, namun apabila dibandingkan dengan velg mobil untuk off road tentu saja masih dibawahnya. Hal ini karena medan yang dilalui city car relatif lebih mudah. Dengan demikian, kekuatan tidak terlalu berpengaruh besar pada performa mobil. Dibandingkan kekuatan, berat dari velg sangat berpengaruh pada performa mobil. Semakin ringan velg maka performa mobil akan meningkat. Selain kekuatan dan berat, ketahanan terhadap korosi dan harga juga penting. Untuk daerah tropis yang memiliki musim hujan, tentu saja velg harus memiliki sifat tahan korosi agar bisa digunakan dalam jangka waktu yang

lama. Terakhir tentu saja harga yang ditawarkan haruslah seminimal mungkin. 2. Menentukan material yang akan digunakan Ada 4 pilihan material yang bisa digunakan untuk pembuatan velg mobil city car, yaitu: a.

Stainless Steel Grade 304 (UNS-S30400)

b.

Stainless Steel Grade 316 (UNS-S31600)

c.

Aluminium Die-casting Alloys A360

d.

Aluminium Die-casting Alloys ADC12

Berikut analisa pemilihan material dengan metode Material Performance Index: Material Stainless Steel-Grade 316 Stainless Steel - Grade 304 Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3 Aluminium Die-casting Alloys A383/ADC12

Tensile Strength (MPa) 515 505 317

Stiffness (kg/m)

Density (g/cm3)

Cost $/lb

317 317 194,4

8 8 2,68

1,94 1,4 1,09

331

205

2,7

1,15

Memilih bahan Material Stainless Steel-Grade 316 Stainless Steel - Grade 304 Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3 Aluminium Die-casting Alloys A383/ADC12

stiffness (kg/m) (0,2) 100

Fatigue (MPa) (0,3) 100

Corrosion

Machinability Y Y

Density (g/cm3) (0,1) 33,5 33,5

Tensile Strength (MPa) (0,1) 100 98,05

Y Y Y

Y

100

61,55

Y

Y

99,25

64,27

Cost $/lb (0,2) 41,23

Material Performance index 66,5

100 61,32 64,66

92,3 47,69 53,84

57,14 73,4 69,56

69,677 66,78 67,43

Catatan: secara umum aluminium lebih ringan daripada stainless steel

Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa material yang digunakan untuk pembuatan velg mobil city car adalah Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3

C. PEMILIHAN PROSES PEMBUATAN Setelah melakukan proses pemilihan material, langkah selanjutnya adalah pemilihan proses pembuatan atau manufaktur. Proses ini perlu dilakukan supaya kita mengetahui proses manakah yang paling cocok dengan material yang sudah kita pilih dan juga mempertimbangkan faktor-faktor penting yang lain.

Gambar 1. Velg mobil city car Proses pembuatan suatu produk ada banyak sekali. Untuk pembuatan velg mobil sendiri kami memilih 3 alternatif proses, yaitu: 1. Pemesinan 2. Pengecoran 3. Pembentukan

Proses pemesinan sangat umum bagi kita semua. Ada pemesinan konvensional dan non-konvensional. Banyak sekali produk yang dihasilkan dari proses ini. Namun tidak semua produk bisa dikerjakan dengan proses ini. Tentu saja proses pemesinan memiliki keuntungan dan kekurangan. Kelebihan: -

Kekuatan benda sesuai dengan kekuatan awal material

-

Memiliki ketelitian yang tinggi atau toleransi kecil

-

Cocok untuk produksi massal (pemesinan non-konvensional)

-

Permukaan benda halus

-

Dapat mengerjakan semua logam

Kekurangan: -

Waktu pengerjaan relatif lama

-

Mempunyai kesulitan untuk benda yang kompleks bentuknya

-

Biaya relatif mahal

Pengecoran merupakan penuangan logam cair kedalam cetakan yang sudah dibentuk sedemikian rupa sehingga sesuai dengan bentuk dan dimensi yang kita inginkan. Sudah sangat banyak produk yang dihasilkan dari proses ini. Kelebihan: -

Sangat cocok untuk produksi massal

-

Biaya yang dibutuhkan relatif murah

-

Mampu membuat benda yang kompleks sekalipun

-

Kekuatan benda dapat diatur dengan cara mengubah komposisi logam cair

-

Tidak ada material yang terbuang sia-sia, karena logam sisa dapat dilebur kembali untuk proses pengecoran berikutnya

Kekurangan: -

Permukaan yang dihasilkan kasar, perlu dilakukan proses lanjutan

-

Toleransi cukup besar karena pada pengecoran ada kemungkinan penyusutan logam, sehingga harus dihitung dengan teliti

-

Membutuhkan langkah pengerjaan yang cukup panjang

Proses pembentukan merupakan proses produksi untuk merubah bentuk benda kerja dengan cara mendeformasi plastis benda kerja tersebut. Gaya pembentukan yang diberikan ke benda kerja melebihi kekuatan luluhnya. Berdasarkan temperatur proses, proses pembentukan dibagi menjadi pembentukan dingin dan pembentukan panas. Kelebihan: -

Cocok untuk produksi massal

-

Memiliki ketelitian yang tinggi

Kekurangan: -

Biaya produksi mahal

-

Memerlukan proses lanjutan untuk bagian tertentu

-

Kendala apabila dies mengalami kerusakan

Aspek-aspek yang diperlukan untuk pembuatan velg mobil antara lain: -

Biaya yang dibutuhkan sedikit (murah)

-

Toleransi kecil

-

Memiliki permukaan benda yang halus

-

Kekuatan benda cukup tinggi

-

Ringan

-

Mampu produksi massal

Dari 3 alternatif yang ada dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing proses, dapat kita simpulkan bahwa proses pengecoran sangat cocok untuk pembuatan velg mobil jika dibandingkan dengan dua proses lainnya. Namun setelah proses pengecoran selesai diperlukan proses pemesinan supaya aspek yang diinginkan dapat tercapai.

D. KESIMPULAN 1. Pembuatan velg mobil city car menggunakan bahan / material Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3. 2. Proses pembuatan velg mobil city car menggunakan proses pengecoran dan proses pemesinan sebagai proses lanjutan. 3. Nilai pasti perbandingan harga belum bisa diprediksi, karena diperlukan

perhitungan lebih lanjut yang mencakup banyak aspek, misalnya berapa jumlah produk yang dibandingkan. Karena pasti berbeda cost atau biaya yang dibutuhkan untuk membuat 10 produk dibandingkan 1000 produk untuk masing-masing metode, maka perbandingan harga produk nantinya juga akan berbeda.